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Íons e Elementos Químicos
Prof Carlos Priante
Aula 8
Introdução
Química é uma Ciência Experimental
que estuda a estrutura, composição
e a transformação da matéria.
Método Científico
LEIS EXPERIMENTAIS
TEORIAS & MODELOS
HIPÓTESES
OBSERVAÇÕES
EXPERIÊNCIAS
ESTRUTURA DA MATÉRIA
A matéria é formada por moléculas,
que por sua vez são formadas por
partículas minúsculas chamadas de
átomos.
 Molécula: menor parte da substancia que
apresenta suas propriedades específicas, é
constituída por dois ou mais átomos
 Átomo: é a menor partícula capaz de identificar
um elemento químico e participar de uma reação
química.
Estrutura dos átomos
Elétrons
 São partículas de massa pequenas (cerca de 1840
vezes menor que a massa do próton.
 Possuem carga elétrica negativa: -1,6.10-19C.
 Movem-se muito rapidamente ao redor do núcleo
atômico, gerando campos eletromagnéticos.
Prótons
 São partículas que, junto aos nêutrons, formam o
núcleo atômico.
 Possuem carga positiva de mesmo valor absoluto
que a carga dos elétrons; assim, um próton e um
elétron tendem a se atrair eletricamente.
Nêutrons
 Junto com os prótons formam o núcleo atômico.
 Possuem carga elétrica nula e são dispostos
estrategicamente no núcleo de modo a estabilizá-
lo: uma vez que dois prótons repelem-se
mutuamente.
Eletrosfera
Íons
 Cada camada da eletrosfera possui um
número máximo de elétrons.
 Os átomos possuem um estado de
equilíbrio e estabilidade quando
possuem 8 elétrons em sua última
camada (ou dois no caso exclusivo do
hélio).
 Os gases nobres já possuem 8 elétrons
em sua última camada, mas e os outros
átomos? E aqueles que possuem
menos de 8?
Cátion
 Quando um átomo tem menos de 4
elétrons na ultima camada da
eletrosfera, a tendência é descartar esta
camada.
 Ao perder estes elétrons, os átomos irão
ficar com excesso de prótons, ou seja,
com muita carga +
 Assim, este átomo se tornou um cátion.
 Esta transformação é típica de metais.
Sódio (Na)
Ânion
 Quando os átomos tem mais de 4 elétrons
em sua ultima camada da eletrosfera, ele
não perde estes elétrons e sim ganha outros
para completar 8 elétrons em sua ultima
camada.
 Ganhando mais elétrons este átomo fica
com um número de elétrons maior que
prótons, ou seja, fica com carga –
 Assim, este átomo é agora um ânion.
 Ocorre com frequência em nãometais e
semimetais.
Ligações químicas
 As ligações químicas explicam como,
quando e onde vão parar estes
elétrons que são ganhos ou perdidos
pelos átomos.
 São três principais:
Iônica
Covalente
Ligação Iônica
 Ocorre pela atração de força natural entre um
átomo de carga + com outro de carga –,
 Deste modo cátions e ânions permanecem
unidos equilibrando seus excessos e falta de
elétrons na ultima camada.
 Por envolver cátions e ânions, normalmente
ocorre entre metais e nãometais. O metal
transfere elétrons para o nãometal.
 NaCl
 CaO
 MgF
Ligação Covalente
 Os átomos também podem completar sua
última camada compartilhando elétrons.
 Os elétrons compartilhados irão circular pela
eletrosfera dos dois átomos.
Ligação Metálica
 Ocorre entre metais...... Metais são cátions e possuem carga
positiva, então como ligar dois átomos + que se repelem
naturalmente ?
 Os elétrons da ultima camada dos metais (liberados para se
estabilizarem) estão em sua forma livre e circulam em uma
“nuvem” em volta dos cátions próximos mantendo a
estabilidade.
 Estes elétrons livres não permanecem ligados a nenhum
átomo, apenas circulam livres.
 Ex:
 bronze (cobre + estanho)
 aço comum (ferro + 0,1 a 0,8% de carbono)
Elemento químico
 São todos os átomos que possuem o mesmo
número de prótons em seu núcleo, ou seja, o
mesmo número atômico(Z).
 Ex. Oxigênio é o elemento químico constituído por
todos os átomos que possuem número atômico 8,
ou seja, com 8 prótons.
 Ex. Cálcio é o elemento químico constituído por
todos os átomos que possuem número atômico
20, ou seja, com 20 prótons.
 Dessa forma, o número atômico é característica
de cada elemento químico, sendo como seu
número de identificação.
Para Ajudar
p = Z
p = Z = e
A = p + n
n = A – Z
Número de Massa
 O número de massa não representa a
massa do átomo, mas é um número
inteiro que representa o número de
partículas no núcleo.
A = p + n
A = Z + n
Sódio
Z = 11 e A = 23
Logo n = A – Z = 23 - 11 = 12
O átomo de Sódio é formado por:
12 nêutrons, 11 prótons e 11 elétrons
Para complicar…
 IsótoPos – São átomos de elementos
químicos diferentes que apresentam o
mesmo número de prótons.
 IsóbAros – São átomos de elementos
químicos diferentes que apresentam o
mesmo número de massa.
 IsótoNos – São átomos de elementos
químicos diferentes que apresentam o
mesmo número de nêutrons.
= PRÓTONS
MASSA =
= NÊUTRONS
Tabela Periódica
 Períodos: São as filas horizontais. Os
elementos químicos estão na ordem
crescente de Z.
 Famílias/Grupos: São as colunas
verticais, nas quais os elementos
estão ordenados segundo suas
propriedades químicas. As famílias
1,2 e 13 a 18 constituem os
elementos representativos. As famílias
3 a 12 constituem os elementos de
transição.
Notaram ?
 Família/Grupo 1 – Metais alcalinos
 Família/Grupo 2 – Metais alcalinos
terrosos
 Família/Grupo 16 – Calcogênios
 Família/Grupo 17 – Halogênios
 Família/Grupo 18 – Gases nobres
 As famílias/Grupos 3 a 15 recebem o
nome do primeiro elemento da coluna.
As classes dos elementos
químicos
•Apresenta características próprias, com apenas um
próton em seu núcleo.
Hidrogênio
•É o elemento mais leve.
•Está em forma gasosa à 25°C.
Metais
•Apresentam propriedades especificas como brilho,
condutibilidade elétrica e térmica, maleabilidade e
ductilidade.
•A 1atm e 25oC, todos os metais são sólidos, exceto o
mercúrio.
Não-metais
•São maus condutores, quase não apresentam brilho, não
são maleáveis nem dúcteis e tendem a formar íons
negativos.
•Exceções: iodo sólido.
•Aplicações:Flúor(creme dental),
Nitrogênio(resfriamento)
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•Não se combinam com outros elementos químicos.
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Pesquisa
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Íons e Elementos químicos

  • 1. Íons e Elementos Químicos Prof Carlos Priante Aula 8
  • 2. Introdução Química é uma Ciência Experimental que estuda a estrutura, composição e a transformação da matéria.
  • 3. Método Científico LEIS EXPERIMENTAIS TEORIAS & MODELOS HIPÓTESES OBSERVAÇÕES EXPERIÊNCIAS
  • 4. ESTRUTURA DA MATÉRIA A matéria é formada por moléculas, que por sua vez são formadas por partículas minúsculas chamadas de átomos.
  • 5.
  • 6.
  • 7.  Molécula: menor parte da substancia que apresenta suas propriedades específicas, é constituída por dois ou mais átomos  Átomo: é a menor partícula capaz de identificar um elemento químico e participar de uma reação química.
  • 8. Estrutura dos átomos Elétrons  São partículas de massa pequenas (cerca de 1840 vezes menor que a massa do próton.  Possuem carga elétrica negativa: -1,6.10-19C.  Movem-se muito rapidamente ao redor do núcleo atômico, gerando campos eletromagnéticos.
  • 9. Prótons  São partículas que, junto aos nêutrons, formam o núcleo atômico.  Possuem carga positiva de mesmo valor absoluto que a carga dos elétrons; assim, um próton e um elétron tendem a se atrair eletricamente.
  • 10. Nêutrons  Junto com os prótons formam o núcleo atômico.  Possuem carga elétrica nula e são dispostos estrategicamente no núcleo de modo a estabilizá- lo: uma vez que dois prótons repelem-se mutuamente.
  • 11.
  • 13.
  • 14. Íons  Cada camada da eletrosfera possui um número máximo de elétrons.  Os átomos possuem um estado de equilíbrio e estabilidade quando possuem 8 elétrons em sua última camada (ou dois no caso exclusivo do hélio).  Os gases nobres já possuem 8 elétrons em sua última camada, mas e os outros átomos? E aqueles que possuem menos de 8?
  • 15. Cátion  Quando um átomo tem menos de 4 elétrons na ultima camada da eletrosfera, a tendência é descartar esta camada.  Ao perder estes elétrons, os átomos irão ficar com excesso de prótons, ou seja, com muita carga +  Assim, este átomo se tornou um cátion.  Esta transformação é típica de metais.
  • 17. Ânion  Quando os átomos tem mais de 4 elétrons em sua ultima camada da eletrosfera, ele não perde estes elétrons e sim ganha outros para completar 8 elétrons em sua ultima camada.  Ganhando mais elétrons este átomo fica com um número de elétrons maior que prótons, ou seja, fica com carga –  Assim, este átomo é agora um ânion.  Ocorre com frequência em nãometais e semimetais.
  • 18.
  • 19. Ligações químicas  As ligações químicas explicam como, quando e onde vão parar estes elétrons que são ganhos ou perdidos pelos átomos.  São três principais: Iônica Covalente
  • 20. Ligação Iônica  Ocorre pela atração de força natural entre um átomo de carga + com outro de carga –,  Deste modo cátions e ânions permanecem unidos equilibrando seus excessos e falta de elétrons na ultima camada.  Por envolver cátions e ânions, normalmente ocorre entre metais e nãometais. O metal transfere elétrons para o nãometal.  NaCl  CaO  MgF
  • 21. Ligação Covalente  Os átomos também podem completar sua última camada compartilhando elétrons.  Os elétrons compartilhados irão circular pela eletrosfera dos dois átomos.
  • 22. Ligação Metálica  Ocorre entre metais...... Metais são cátions e possuem carga positiva, então como ligar dois átomos + que se repelem naturalmente ?  Os elétrons da ultima camada dos metais (liberados para se estabilizarem) estão em sua forma livre e circulam em uma “nuvem” em volta dos cátions próximos mantendo a estabilidade.  Estes elétrons livres não permanecem ligados a nenhum átomo, apenas circulam livres.  Ex:  bronze (cobre + estanho)  aço comum (ferro + 0,1 a 0,8% de carbono)
  • 23. Elemento químico  São todos os átomos que possuem o mesmo número de prótons em seu núcleo, ou seja, o mesmo número atômico(Z).  Ex. Oxigênio é o elemento químico constituído por todos os átomos que possuem número atômico 8, ou seja, com 8 prótons.  Ex. Cálcio é o elemento químico constituído por todos os átomos que possuem número atômico 20, ou seja, com 20 prótons.  Dessa forma, o número atômico é característica de cada elemento químico, sendo como seu número de identificação.
  • 24. Para Ajudar p = Z p = Z = e A = p + n n = A – Z
  • 25. Número de Massa  O número de massa não representa a massa do átomo, mas é um número inteiro que representa o número de partículas no núcleo. A = p + n A = Z + n
  • 26. Sódio Z = 11 e A = 23 Logo n = A – Z = 23 - 11 = 12 O átomo de Sódio é formado por: 12 nêutrons, 11 prótons e 11 elétrons
  • 27. Para complicar…  IsótoPos – São átomos de elementos químicos diferentes que apresentam o mesmo número de prótons.  IsóbAros – São átomos de elementos químicos diferentes que apresentam o mesmo número de massa.  IsótoNos – São átomos de elementos químicos diferentes que apresentam o mesmo número de nêutrons.
  • 28. = PRÓTONS MASSA = = NÊUTRONS
  • 29.
  • 30.
  • 31. Tabela Periódica  Períodos: São as filas horizontais. Os elementos químicos estão na ordem crescente de Z.  Famílias/Grupos: São as colunas verticais, nas quais os elementos estão ordenados segundo suas propriedades químicas. As famílias 1,2 e 13 a 18 constituem os elementos representativos. As famílias 3 a 12 constituem os elementos de transição.
  • 33.  Família/Grupo 1 – Metais alcalinos  Família/Grupo 2 – Metais alcalinos terrosos  Família/Grupo 16 – Calcogênios  Família/Grupo 17 – Halogênios  Família/Grupo 18 – Gases nobres  As famílias/Grupos 3 a 15 recebem o nome do primeiro elemento da coluna.
  • 34. As classes dos elementos químicos
  • 35. •Apresenta características próprias, com apenas um próton em seu núcleo. Hidrogênio •É o elemento mais leve. •Está em forma gasosa à 25°C.
  • 36. Metais •Apresentam propriedades especificas como brilho, condutibilidade elétrica e térmica, maleabilidade e ductilidade. •A 1atm e 25oC, todos os metais são sólidos, exceto o mercúrio.
  • 37. Não-metais •São maus condutores, quase não apresentam brilho, não são maleáveis nem dúcteis e tendem a formar íons negativos. •Exceções: iodo sólido. •Aplicações:Flúor(creme dental), Nitrogênio(resfriamento)
  • 38. Gases Nobres •Não se combinam com outros elementos químicos. •São raros. •Aplicações: Neônio (luminosos de rua). Helio (encher balões)
  • 40. Pesquisa Fazer uma linha do tempo do Átomo de acordo com os modelos atômicos Procure as principais datas e pesquisadores envolvidos, fazendo um resumo dos modelos.
  • 41. Detetive Um jogador de futebol que lutou pela paz atômica para deter a guerra atômica !!!